JPH1193643A

JPH1193643A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JPH1193643A
Application number: JP26002097A
Authority: JP
Inventors: Seiji Ogawara; 誠治大河原; Naoto Miyoshi; 直人三好; Takuya Kondo; 拓也近藤; Toshimitsu Takahashi; 利光高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータの上流に酸
化触媒コンバータを備えた内燃機関の排気浄化装置にお
いて、酸化触媒コンバータでの酸素の消費効率を向上さ
せる。【解決手段】ディーゼルエンジン１の排気管２の途中
に、酸化触媒コンバータ３と、吸蔵還元型ＮＯx触媒コ
ンバータ４を設ける。酸化触媒コンバータ３の上流に燃
料である軽油を還元剤として噴射する燃料噴射弁５を設
置する。酸化触媒コンバータ３は４つの触媒エレメント
３１，３２，３３，３４を間に空間３５をおいて排気ガ
ス流れ方向に並べて配置して構成する。各触媒コンバー
タは、多数のセルを有する担体に酸化触媒を坦持させて
なり、互いに隣り合う触媒エレメント同士は、セルがず
れるように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流入排気ガスの空燃比がリーンの時にＮ
Ｏxを吸収し流入排気ガスの酸素濃度が低下した時に吸
収したＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒は、近年、
空燃比リーンの状態で燃焼させる内燃機関（ディーゼル
エンジンやリーンバーンガソリンエンジン等）から排出
される排気ガスのＮＯx浄化に多用されている。

【０００３】吸蔵還元型ＮＯx触媒は、適当なタイミン
グで、酸素濃度の低い排気ガスを供給することによっ
て、吸収されているＮＯxを放出・還元し、再生する必
要がある。この再生処理を行わないと吸蔵還元型ＮＯx
触媒はＮＯx吸収能力が飽和してしまうからである。

【０００４】この吸蔵還元型ＮＯx触媒の再生方法とし
て、国際公開番号ＷＯ９３／０８３８３号公報に開
示されているように、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ
の上流に酸化触媒コンバータを配置し、酸化触媒コンバ
ータの上流から排気ガス中に還元剤（軽油等）を添加
し、この還元剤を酸化触媒コンバータにおいて燃焼させ
ることによって排気ガスの酸素濃度を低下させ、この排
気ガスを吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータに供給して吸
蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＮＯxを放出・還元
する方法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の再生方法では、
酸化触媒コンバータにおいて、添加された還元剤と排気
ガス中の酸素をより低温から効率的に反応させて還元ガ
スを生成するかが、重要である。

【０００６】ところで、上述の再生方法に使われている
従来の酸化触媒コンバータは、多数のセルを有する担体
に酸化触媒を坦持させて構成されているが、前記担体は
同一材質の単一物で形成されていた。

【０００７】また、還元剤としては水素やプロパン等の
軽質ガスを採用することも可能であるが、ディーゼルエ
ンジンの場合には燃料である軽油を還元剤として用いる
のが実用的で望ましい。

【０００８】このように還元剤が軽油等の液状粒子を含
有する場合には、前記従来構造の酸化触媒コンバータで
は還元剤と排気ガスとの撹拌が不十分になり、未燃焼分
が生じてこれが吸蔵還元型ＮＯx触媒を通過して排出さ
れてしまう虞れがあった。また、還元剤と排気ガスとの
撹拌が不十分なために燃焼速度が遅くなり、より多くの
還元剤を必要とする場合もあって燃焼効率が悪かった。

【０００９】また、酸化触媒コンバータの担体が単一物
で構成されていると、還元剤の燃焼による発熱が連続的
に生じるため、熱劣化し易いという欠点もあった。一
方、酸化触媒コンバータの担体が同一材質で構成されて
いると、還元剤の燃焼が活発な部分と弱い部分とが生じ
るため効率が悪いばかりでなく、局所的に熱劣化が進む
可能性もあった。

【００１０】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、酸化触媒コンバータ内で還元剤と排気ガスとを
十分に撹拌して、還元ガスの生成を効率よく行うととも
に、酸化触媒コンバータの熱劣化防止を図ることにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。本発明は、流入排
気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し流入排
気ガスの酸素濃度が低下すると吸収したＮＯxを放出す
る吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータを機関排気通路内に
設置するとともに、該吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ
の上流の機関排気通路内に酸化触媒コンバータを配置
し、該酸化触媒コンバータの上流から還元剤を添加し
て、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータに吸収された
ＮＯxを放出・還元する内燃機関の排気浄化装置におい
て、前記酸化触媒コンバータは、多数のセルを有する担
体に酸化触媒を坦持してなる触媒エレメントが排気ガス
の流れ方向に複数並べて構成されており、互いに隣り合
う触媒エレメント同士は担体のセルをずらして配置され
ていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置であ
る。

【００１２】酸化触媒コンバータの互いに隣り合う触媒
エレメントの担体のセルがずれて配置されているので、
排気ガスは下流側の触媒エレメントに流入するたびに断
ち切られ、還元剤と排気ガスの撹拌が強化される。これ
により、酸化触媒コンバータ内での酸素の消費効率が向
上し、還元剤を効率的に燃焼させることができる。そし
て、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータを再生するために
必要な酸素濃度の低い還元ガスを効率的に生成すること
ができる。

【００１３】また、酸化触媒コンバータは複数の触媒エ
レメントに分割されているので、酸化触媒コンバータ内
において発熱点が断続され、局所的な昇温が抑制され
る。

【００１４】セルをずらす形態としては、隣り合う触媒
エレメントの担体を相対回転させて位相をずらして位置
させたような形態でもよいし、隣り合う触媒エレメント
の担体をセルが平行移動したように位置させたような形
態でもよい。要するに、隣り合う触媒エレメントのセル
が完全一致しないようにずれていればよいのである。

【００１５】本発明の内燃機関の排気浄化装置では、前
記酸化触媒コンバータの触媒エレメントの排気ガス流れ
方向に沿う長さは、上流側に配置された触媒エレメント
が下流側に配置された触媒エレメントよりも短くしても
成立する。このようにすると、酸化触媒コンバータ内に
おける上流側で還元剤と排気ガスの撹拌を十分に行うこ
とができる。

【００１６】本発明の内燃機関の排気浄化装置では、前
記酸化触媒コンバータの上流側に配置された触媒エレメ
ントの担体を下流側に配置された触媒エレメントの担体
よりも低温での燃焼速度が大きい材質で構成し、下流側
に配置された触媒エレメントの担体を上流側に配置され
た触媒エレメントの担体よりも高温での燃焼速度が大き
い材質で構成することができる。このようにすると、排
気ガスの低温時には、より上流側から軽油の燃焼が開始
され、上流側での燃え残り分は、上流側からの燃焼熱に
よる温度上昇により下流側で燃焼され易くなる。一方、
排気ガスの高温時には、上流側での燃焼も強くなるが、
下流側は高温での燃焼速度が大きいので下流側での燃焼
も強くなり、したがって、燃焼範囲を上流側から下流側
まで広げることができ、酸化触媒コンバータの燃焼効率
と耐久性が向上する。

【００１７】上流側に配置する触媒エレメントの担体材
質としてはアルミナを例示することができ、下流側に配
置する触媒エレメントの担体材質としてはゼオライト
（モルデナイト）を例示することができる。

【００１８】本発明の内燃機関の排気浄化装置において
は、前記酸化触媒コンバータにおける互いに隣り合う触
媒エレメント間に空間を設けるのが好ましい。これは、
酸化触媒コンバータ内における発熱点の断続と、局所的
な昇温の抑制に効果的である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関の排気浄
化装置の実施の形態を図１から図３の図面に基いて説明
する。尚、この実施の形態は、内燃機関としてディーゼ
ルエンジンを使用した態様である。

【００２０】〔第１の実施の形態〕図１はディーゼルエ
ンジンの排気浄化装置の概略構成図であり、ディーゼル
エンジン１から排出される排気ガスは排気管（機関排気
通路）２を通り、酸化触媒コンバータ３を通り、吸蔵還
元型ＮＯx触媒コンバータ４を通って排出される。

【００２１】酸化触媒コンバータ３の上流には、ディー
ゼルエンジン１の燃料である軽油を還元剤として排気ガ
ス中に噴射する燃料噴射弁５が設けられている。燃料噴
射弁５は還元剤供給管６を介して還元剤供給装置７に接
続されており、還元剤供給装置７はエンジンコントロー
ル用の電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと略す）８によ
って運転制御される。

【００２２】尚、還元剤添加手段は、燃料噴射弁５から
排気管２内に軽油（還元剤）を噴射するのに替えて、デ
ィーゼルエンジン１の膨張行程において気筒内に燃料を
噴射させる所謂膨張行程噴射により行うことも可能であ
る。

【００２３】酸化触媒コンバータ３の上流と吸蔵還元型
ＮＯx触媒４の上流には、入りガス温度センサ９，１０
が設けられており、入りガス温度センサ９，１０は検出
した入りガス温度に比例した出力電圧をＥＣＵ８に出力
する。

【００２４】酸化触媒コンバータ３は、ケーシング３０
の内部に、４つの触媒エレメント３１，３２，３３，３
４を排気ガスの流れ方向に等間隔に並べて配置して構成
されている。各触媒エレメント３１〜３４の排気ガス流
れ方向に沿う長さ（以下の説明で単に長さという場合
は、この方向に沿う長さとする）は同一寸法であり、隣
り合う触媒エレメント間に設けられた空間３５の長さも
同一寸法に設定されている。

【００２５】各触媒エレメント３１〜３４はいずれも、
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように多数のセル４１を有す
るＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系のメタルモノリスにアルミナをコ
ートしてなる担体４２に、酸化触媒としてプラチナ（Ｐ
ｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の酸化
活性の高い貴金属を坦持して構成されている。

【００２６】そして、互いに隣り合う触媒エレメント同
士は、担体４２のセル４１をずらして配置されている。
即ち、上流側から第１番目の触媒エレメント３１の担体
４２が図２（Ａ）のように配置されているとすると、上
流側から第２番目の触媒エレメント３２の担体４２は、
触媒エレメント３１の担体４２に対して４５度回転させ
た図２（Ｂ）に示すように配置されている。更に、上流
側から第３番目の触媒エレメント３３の担体４２は第１
番目の触媒エレメント３１の担体４２と同じ方向（即
ち、図２（Ａ））に配置され、上流側から第４番目の触
媒エレメント３４の担体４２は第２番目の触媒エレメン
ト３２の担体４２と同じ方向（即ち、図２（Ｂ））に配
置されている。

【００２７】吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ４は、例
えばメタルモノリスにアルミナをコートしてなる担体上
に、例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬ
ｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢ
ａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬ
ａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なく
とも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されて構
成されている。

【００２８】機関吸気通路（図示せず）及び吸蔵還元型
ＮＯx触媒コンバータ４の上流の排気管２内に供給され
た空気及び燃料（炭化水素）の比を吸蔵還元型ＮＯx触
媒コンバータ４への流入排気ガスの空燃比と称すると、
この吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ４は、流入排気ガ
スの空燃比がリーンのときはＮＯxを硝酸イオンＮＯ₃ ^-
の形で吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると
吸収した硝酸イオンＮＯ₃ ^- をＮＯ₂ またはＮＯの形で
放出する。放出されたＮＯ₂またはＮＯは、未燃ＨＣ、
ＣＯと反応して還元される。これにより、大気中へのＮ
Ｏxの排出が阻止される。

【００２９】なお、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ４
の上流の排気管２内に燃料（炭化水素）あるいは空気が
供給されない場合、流入排気ガスの空燃比は燃焼室内に
供給される混合気の空燃比に一致する。

【００３０】次に、この排気浄化装置の作用を説明す
る。通常は、燃料噴射弁５からの軽油の噴射は行なわな
い。この時、ディーゼルエンジン１は、ストイキ（理論
空燃比、Ａ／Ｆ＝１３〜１４）よりもはるかにリーン域
で燃焼が行われるので、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバー
タ４に流入する排気ガスの空燃比は非常にリーンにな
り、排気ガス中のＮＯx は硝酸イオンＮＯ₃ ^-の形で吸蔵
還元型ＮＯx触媒コンバータ４に吸収される。

【００３１】吸収されたＮＯxを放出・還元して吸蔵還
元型ＮＯx触媒コンバータ４を再生する場合に、ＥＣＵ
８は、入りガス温度センサ９で検出した入りガス温度
が、軽油が燃焼可能な温度範囲内にある時に、所定のタ
イミングで還元剤供給装置７を運転し、所定量の軽油を
燃料噴射弁５から排気ガス中に還元剤として噴射する。

【００３２】噴射された軽油は排気ガスとともに酸化触
媒コンバータ３内に流入し、４つの触媒エレメント３
１，３２，３３，３４を順次通過する。その際、第１番
目の触媒エレメント３１を流出して第２番目の触媒エレ
メント３２に流入する時に、両触媒エレメント３１，３
２の担体４２のセル４１がずれて配置されていることに
より、排気ガスの流れの断ち切り効果が生じ、これによ
って排気ガスと軽油の撹拌が強化される。また、第２番
目の触媒エレメント３２から第３番目の触媒エレメント
３３に流入する時、及び、第３番目の触媒エレメント３
３から第４番目の触媒エレメント３４に流入する時に
も、同様に排気ガスの断ち切り効果が生じ、排気ガスと
軽油の撹拌が強化される。また、この実施の形態では、
各触媒エレメント間に設けられた空間３５が排気ガスの
断ち切り効果をより効果的なものにする。

【００３３】このように酸化触媒コンバータ３内におい
て排気ガスと軽油の撹拌が従来よりも強化されるので、
酸素の消費効率が向上し、軽油が効率的に燃焼して、酸
素濃度の低い還元ガスを生成することができる。

【００３４】また、４つの触媒エレメント３１〜３４に
分割し、各触媒エレメント間に空間３５を設けたことに
より、酸化触媒コンバータ３内において発熱点が断続さ
れるため、局所的な昇温が抑制されて、酸化触媒コンバ
ータ３の耐久性が向上する。

【００３５】このようにして酸化触媒コンバータ３で生
成された還元ガスは、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ
４に流入し、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ４に吸収
されていたＮＯxを放出・還元させる。

【００３６】尚、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ４に
ついては、上流の酸化触媒コンバータ３において排気ガ
スが十分に撹拌されていること、及び吸蔵還元型ＮＯx
触媒コンバータ４における軽油の燃焼による昇温が小さ
いことから、担体を分割する必要はなく、一体物で構成
する。

【００３７】この実施の形態の排気浄化装置と、担体が
一体物で構成されている酸化触媒コンバータを備えた従
来の排気浄化装置に対して、エンジン回転速度を１６０
０ｒｐｍ、排気ガス温度３００゜Ｃで、還元剤としての
軽油を６０秒おきに３秒間燃料噴射弁５から噴射して比
較実験を行ったところ、この実施の形態の酸化触媒コン
バータにおける酸素消費率が従来のものよりも１０％以
上も向上することが確認された。

【００３８】尚、この実施の形態では酸化触媒コンバー
タ３に４つの触媒エレメント３１〜３４を設けたが、触
媒エレメントの数は４つに限るものでないことは勿論で
ある。

【００３９】〔第２の実施の形態〕次に、図３を参照し
て本発明の内燃機関の排気浄化装置の第２の実施の形態
を説明する。

【００４０】第１の実施の形態の排気浄化装置では酸化
触媒コンバータ３の各触媒エレメントの長さを総て同一
寸法にしたが、第２の実施の形態の酸化触媒コンバータ
３では上流側に配置された触媒エレメントほど長さを短
くされている。

【００４１】詳述すると、第１番目の触媒エレメント３
１の長さＬ₁が一番短く、第２番目の触媒コンバータ３
２の長さＬ₂が次に短く、第３番目と第４番目の触媒コ
ンバータ３３，３４の長さＬ₃が一番長くされている
（Ｌ₁＜Ｌ₂＜Ｌ₃）。尚、触媒エレメント間の空間３５
の長さについては同一寸法にされている。それ以外の構
成については第１の実施の形態のものと同じであるので
説明を省略する。

【００４２】触媒エレメント３１〜３４の長さをこのよ
うにした理由は次のとおりである。酸化触媒コンバータ
３における軽油（還元剤）と排気ガスの撹拌に関して
は、触媒エレメントの数を増やすほど撹拌が強化されて
燃焼効率が向上すると考えられる。しかしながら、触媒
エレメントの数の増加はコスト増加となるので、むやみ
に増やすわけにはいかない。一方、酸化触媒コンバータ
３内における上流側で十分な撹拌が行われていれば、下
流側での撹拌強化の必要性は小さい。そこで、上流側で
の軽油と排気ガスの撹拌をより効果的にするために、上
流側の触媒エレメントほどその長さを短くした。

【００４３】〔第３の実施の形態〕次に、本発明の内燃
機関の排気浄化装置の第３の実施の形態を説明する。第
１の実施の形態の排気浄化装置の酸化触媒コンバータ３
においては、総ての触媒エレメント３１〜３４の担体４
２が、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系のメタルモノリスにアルミナ
をコートして構成されているが、第３の実施の形態の排
気浄化装置の酸化触媒コンバータ３においては、上流側
に配置された触媒エレメントと下流側に配置された触媒
エレメントで担体の材質を異にした。

【００４４】詳述すると、第１番目と第２番目の触媒エ
レメント３１，３２の担体は第１の実施の形態のものと
同様、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系のメタルモノリスにアルミナ
をコートして構成されているが、第３番目と第４番目の
触媒エレメント３３，３４の担体はゼオライトで構成さ
れている。

【００４５】このように触媒エレメントの設置位置によ
って担体の材質を異にした理由は次のとおりである。還
元剤としての軽油は低温ほど燃焼速度が小さいため、第
１の実施の形態における酸化触媒コンバータ３において
は、下流に向かうほど燃焼が強くなるので、燃焼効率の
点と局所的な熱劣化の点で若干改善の余地がある。

【００４６】酸化触媒コンバータ３内において上流側を
下流側よりも低温での燃焼速度の大きいものとすること
ができれば、より上流側から軽油の燃焼が開始され、上
流側での燃え残り分は、上流側からの燃焼熱による温度
上昇により下流側で燃焼され易くなる。一方、高温では
燃焼速度が大きいため、酸化触媒コンバータ３内におい
て上流側での燃焼が強くなるが、下流側を上流側よりも
高温での燃焼速度の大きいものとすることができれば、
燃焼範囲を下流にまで広げることができる。

【００４７】本発明者による種々の実験の結果、担体と
してアルミナを用いた場合（以下、アルミナ担体と称
す）と担体としてゼオライト（モルデナイト）を用いた
場合（以下、ゼオライト担体と称す）とを比較すると、
低温（約２５０゜Ｃ）での軽油（重質分）の燃焼率はア
ルミナがゼオライト（モルデナイト）よりも大きく、３
００〜４００゜Ｃでの軽油の燃焼率はゼオライト（モル
デナイト）がアルミナよりも大きいことが判明した。こ
れは、アルミナは重質成分の直接酸化能が高く、ゼオラ
イトは約３００゜Ｃ以上で軽質化能が高いことに起因す
ると考えられる。

【００４８】そこで、上流側に配置された第１番目と第
２番目の触媒エレメント３１，３２は、アルミナ担体に
酸化触媒としてプラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の酸化活性の高い貴金属を坦
持して構成し、下流側に配置された第３番目と第４番目
の触媒エレメント３３，３４は、ゼオライト担体に前記
のものと同じ酸化触媒（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等）を坦持し
て構成した。これにより、低温から高温まで広い温度範
囲で軽油を酸化触媒コンバータ３内でまんべんなくより
広範囲に燃焼させることができ、燃焼効率と耐久性が向
上する。

【００４９】上記以外の構成については、第１の実施の
形態のものと同じであるので説明を省略する。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、流入排気ガスの空燃比
がリーンのときにＮＯxを吸収し流入排気ガスの酸素濃
度が低下すると吸収したＮＯxを放出する吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒コンバータを機関排気通路内に設置するととも
に、該吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータの上流の機関排
気通路内に酸化触媒コンバータを配置し、該酸化触媒コ
ンバータの上流から還元剤を添加して、前記吸蔵還元型
ＮＯx触媒コンバータに吸収されたＮＯxを放出・還元す
る内燃機関の排気浄化装置において、前記酸化触媒コン
バータは、多数のセルを有する担体に酸化触媒を坦持し
てなる触媒エレメントが排気ガスの流れ方向に複数並べ
て構成されており、互いに隣り合う触媒エレメント同士
は担体のセルをずらして配置されていることにより、特
別に撹拌装置を設置することなく、酸化触媒コンバータ
内における還元剤と排気ガスの撹拌を強化することがで
き、酸化触媒コンバータ内での酸素の消費効率を向上さ
せて、還元剤を効率的に燃焼させることができる。その
結果、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータを再生するため
に必要な酸素濃度の低い還元ガスを効率的に生成するこ
とができ、吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータの再生を効
率的に行うことができるようになる。

【００５１】また、酸化触媒コンバータ内において発熱
点が断続されるため、局所的な昇温が抑制されて、酸化
触媒コンバータの耐久性が向上する。さらに、特別に撹
拌装置を必要としないので、排気浄化装置を複雑化させ
ることもなく、コストアップすることもない。

【００５２】前記酸化触媒コンバータの触媒エレメント
の排気ガス流れ方向に沿う長さを、上流側に配置された
触媒エレメントを下流側に配置された触媒エレメントよ
りも短くした場合には、還元剤と排気ガスとを上流側で
十分に撹拌させることができる。

【００５３】前記酸化触媒コンバータの上流側に配置さ
れた触媒エレメントの担体を下流側に配置された触媒エ
レメントの担体よりも低温での燃焼速度が大きい材質で
構成し、下流側に配置された触媒エレメントの担体を上
流側に配置された触媒エレメントの担体よりも高温での
燃焼速度が大きい材質で構成した場合には、低温から高
温まで広い温度範囲で還元剤を酸化触媒コンバータ内で
まんべんなくより広範囲に燃焼させることができ、燃焼
効率と耐久性を向上させることができる。

【００５４】前記酸化触媒コンバータにおける互いに隣
り合う触媒エレメント間に空間を設けた場合には、酸化
触媒コンバータの耐久性をより向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における内燃機関
の排気浄化装置の概略構成を示す図である。

【図２】第１の実施の形態の内燃機関の排気浄化装置
の酸化触媒コンバータにおける触媒エレメントの担体の
断面図である。

【図３】本発明の内燃機関の排気浄化装置の第２の実
施の形態における酸化触媒コンバータの断面図である。

【符号の説明】

１ディーゼルエンジン（内燃機関）２排気管（機関排気通路）３酸化触媒コンバータ４吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ３１〜３４触媒エレメント３５空間４１セル４２担体

フロントページの続き (72)発明者高橋利光愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流入排気ガスの空燃比がリーンのときに
ＮＯxを吸収し流入排気ガスの酸素濃度が低下すると吸
収したＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバータ
を機関排気通路内に設置するとともに、該吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒コンバータの上流の機関排気通路内に酸化触媒
コンバータを配置し、該酸化触媒コンバータの上流から
還元剤を添加して、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒コンバー
タに吸収されたＮＯxを放出・還元する内燃機関の排気
浄化装置において、前記酸化触媒コンバータは、多数のセルを有する担体に
酸化触媒を坦持してなる触媒エレメントが排気ガスの流
れ方向に複数並べて構成されており、互いに隣り合う触
媒エレメント同士は担体のセルをずらして配置されてい
ることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】前記酸化触媒コンバータの触媒エレメン
トの排気ガス流れ方向に沿う長さは、上流側に配置され
た触媒エレメントが下流側に配置された触媒エレメント
よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
の排気浄化装置。
【請求項３】前記酸化触媒コンバータの上流側に配置
された触媒エレメントの担体は下流側に配置された触媒
エレメントの担体よりも低温での燃焼速度が大きい材質
で構成され、下流側に配置された触媒エレメントの担体
は上流側に配置された触媒エレメントの担体よりも高温
での燃焼速度が大きい材質で構成されていることを特徴
とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】前記酸化触媒コンバータにおける互いに
隣り合う触媒エレメント間に空間が設けられていること
を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装
置。